Nhà thép tiá»n chế

Hotline: 0913 991299 - Email: admin@trunglam.vn
Chọn Skin Color:
TIN TỨC Công Ty Trung Lâm
Cấu kiện nén đúng tâm

Các trạng thái giới hạn của cấu kiện cứng (ngắn) chịu nén được xác định bằng sự phát triển của biến dạng dẻo khi đạt ứng suất chảy, còn của các cấu kiện mảnh (dài) – sự mất ổn định.

a. Tính vá» bá»n

Äối vá»›i những thanh ngắn (cứng), chiá»u dài không lá»›n quá 5 – 6 lần bá» rá»™ng tiết diện. Trạng thái giá»›i hạn là khi ứng suất đạt giá»›i hạn chảy, nên công thức tính toán cÅ©ng giống nhÆ° của thanh chịu kéo

b. Tính vỠổn định

Trong đó: A - diện tích tiết diện thanh; i = Căn bậc I/A  - bán kính quán tính; ï¬ ï€½ l0 i - Ä‘á»™ mảnh; lo=l/n=ï­l - chiá»u dài tính toán (khoảng cách giữa các Ä‘iểm ngăn cho thanh không bị cong, xem hình 3.12); - hệ số xét Ä‘iá»u kiện liên kết hai đầu thanh; n – số lượng ná»­a sóng hình sin, n là số nguyên dÆ°Æ¡ng, tùy theo giá trị n (n=1, 2, 3, …), sẽ ứng vá»›i các Ä‘Æ°á»ng cong dạng thứ 1, thứ 2, thứ 3 khi mất ổn định.

Còn có thể xem xét sự làm việc của thanh chịu nén theo độ cong trục thanh như sau:

- Khi lá»±c nén còn nhá» hÆ¡n lá»±c tá»›i hạn N  N cr thanh chịu nén ở vào trạng thái cân bằng ổn định.

- Khi lá»±c nén đạt tá»›i trị số tá»›i hạn N  N cr , ï„=0 (Ä‘iểm 1, hình 3.11,b) và dN/dï„=0. ÄÆ°á»ng cong ï„=ï„(N) nằm ngang. Äây là trạng thái cân bằng phân nhánh (cân bằng thẳng và cân bằng cong).

- Khi lá»±c nén đạt tá»›i trị số tá»›i hạn N  N cr , ï„>0 thanh có thể trong trạng thái ổn định (Ä‘iểm 2, hình 3.11,b) và mất ổn định (Ä‘iểm 3, hình 3.11,b) vá»›i cùng má»™t giá trị lá»±c nén N. Thanh không còn thẳng nữa, bị uốn cong trong mặt phẳng có Ä‘á»™ cứng nhá» nhất ở trạng thái cân bằng cong (hình 3.11, a). Sau đó, dù tải trá»ng chỉ tăng rất ít, thanh cÅ©ng bị cong rất nhanh và mất khả năng chịu lá»±c. Ứng vá»›i ï„>0 lá»±c tá»›i hạn ký hiệu N II (loại II).

Thá»±c tế thép là vật liệu đàn dẻo, khi ï¥ tăng, ứng suất đạt nhanh đến ï³c và vùng biến hình dẻo ăn sâu vào tiết diện; tiết diện bị giảm yếu không chịu nổi tải trá»ng nữa. Do đó, thanh mất khả năng chịu lá»±c gần nhÆ° đồng thá»i vá»›i mất ổn định loại 1- NI . Ta có thể coi lá»±c tá»›i hạn Euler là giá»›i hạn khả năng chịu lá»±c của thanh nén đúng tâm. Biểu đồ thá»±c tế N-ï„ của thanh đàn dẻo không giống nhÆ° biểu đồ lý thuyết của thanh đàn hồi nói trên: sau khi đạt Ncr, thanh có biến dạng đàn hồi, lá»±c N tăng được má»™t chút rồi giảm ngay vì có biến dạng dẻo.

Vá»›i thanh có Ä‘á»™ mảnh < 105, sá»± mất ổn định xảy ra khi đã có biến dạng dẻo. Lúc này thanh bị oằn dÆ°á»›i má»™t lá»±c N không đổi, trên tiết diện thanh căng có vùng lồi và vùng lõm. Các thá»› vùng lõm bị nén thêm, làm việc vá»›i Et=dï³/dï¥ (hình 3.14) - bằng hệ số góc của tiếp tuyến vá»›i Ä‘Æ°á»ng cong biểu đồ kéo, nên Et còn gá»i là môđun tiếp tuyến; các thá»› vùng lồi bị giảm ứng suất, dùng E ban đầu ï³=Eï¥.
Trên tiết diện Ä‘ang xét, luôn tìm được trục z-z mà ứng suất không thay đổi ∆ï³=0, gá»i trục trung hòa – Ä‘iểm O (hình 3.14b) (thÆ°á»ng không trùng vá»›i trục trá»ng tâm tiết diện z0-z0), nằm bên thá»› kéo tiết diện. Sá»± biến đổi của ứng suất trong má»—i phần sau khi có hiện tượng oằn:
∆ï³1=Et.âˆ†ï¥ (Phía tăng tải nén thêm do ứs uốn phụ thêm do thanh cong)
∆ï³2=E.âˆ†ï¥ (Phía giảm tải)
Trong đó âˆ†ï¥ là biến dạng uốn của má»™t thá»› bất kỳ, phụ thuá»™c vào y là khoảng cách thá»› đến trục z. Có thể viết được ∆ï¥=y/ï²

Hình 3.14. Trạng thái ứng suất-biến dạng thanh nén đúng tâm khi mất ổn định: a- biểu đồ ứng suất; b- tiết diện thanh

Năng lượng mômen ngoại lá»±c gây bởi lá»±c nén N khi thanh cong ï¤Me=N(ïµ+a) bằng năng lượng mômen ná»™i lá»±c ï¤Mi, xác định dá»±a vào tổng tích phân trên diện tích A1, A2 (hình 3.14,b):
 

Ngày nay lý thuyết môđun tiếp tuyến được công nhận, dùng làm cơ sở cho việc lập các công thức tính toán trong quy phạm các nước. Tuy nhiên các công thức quy phạm của các nước không giống nhau là do xét đến các yếu tố khác nhau vỠvật liệu, vỠsai số chế tạo, v.v…
Trong thá»±c tế, k ông thể có sá»± nén dá»c trục hoàn toàn, mà luôn luôn có những nguyên nhân gây thêm sá»± uốn nhÆ° Ä‘á»™ lệch tâm ngẫu nhiên, Ä‘á»™ cong ban đầu. Do đó, cấu kiện chịu nén dá»c trục phải được tính toán nhÆ° nén lệch tâm vá»›i Ä‘á»™ lệch tâm ngẫu nhiên eef (do chế tạo, vận chuyển, dá»±ng lắp, liên kết thanh vào nút ….).

Kiểm tra ổn định của thanh chịu nén xét thêm lệch tâm ngẫu nhiên ( cr,e) sẽ là:

Trong đó: Hệ số ïª phụ thuá»™c vào Ä‘á»™ mảnh của thanh và vào cÆ°á»ng Ä‘á»™ tính toán của thép, hình dáng tiết diện. Theo hình dáng tiết diện chia ra ba nhóm: a, b, c (hình 3.18). Quan hệ giữa ïª và ï¬Ì… theo hình dạng tiết diện được thể hiện trên hình 3.18. Trị số của ïª Ä‘Æ°á»£c cho trong bảng D.3 –PL theo Ä‘á»™ mảnh ï¬ hoặc Ä‘á»™ mảnh quy Æ°á»›c ï¬ (bảng 3.1). Khi tính toán trên máy tính, có thể xác định ïª bằng các công thức (6.7), (6.8), (6.9) - chÆ°Æ¡ng 6.

Bảng 3.1. Hệ số uốn dá»c ïª của cấu kiện chịu nén đúng tâm

Chú ý: - Giá trị ïª trong bảng đã được tăng 1000 lần.
Hình dạng tiết diện a, b, c, độ mảnh quy ước giới hạn xem bảng 3.2.

Bảng 3.2. Ký hiệu hình dạng tiết diện

 Bản để in  LÆ°u dạng file  Gá»­i tin qua email
Đối Tác
  • CÔNG TY Cá»” PHẦN TƯ VẤN ÄẦU TƯ XÂY Dá»°NG TRUNG LÂM
  •  Số 25 ÄÆ°á»ng số 8, P. Long TrÆ°á»ng, TP. Thủ Äức, TP HCM
  •  TÆ° Vấn Thiết Kế: 0913 99 12 99 Mr: Lâm
  •   levanlam@trunglam.vn ,nhatheptrunglam@gmail.com
  •  Trunglam.vn
Copyright 2016 © Trunglam. Design By Vihan